Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОЮГО ОБСЛУЖИВАНИЯ , содержащее общий генератор случайного потока импупьсов, rpyifrпу из ( h-2)элементов ИЛИ, П измер№тег ных канапов, а в каждом канапе бпок сп 5Й1айной временной задержки, генератор случайного потока импупьсоЬ, реверсивный счетчкЕ, бпок сравнения, генератор имцупьсов , три счетчика, триггер, три эпемента ИЛИ, два элемента И, эпемент запрета,а в -м измеритепьном канапе ( i 2,П ) второй эпемент запрета, причем выход общего генератора случайного потока импульсов соединен с входами запрета работы генераторов импупьсов и блоков случайной временной задержки, с первыми входами первых эпементов ИЛИ И с первыми входами третьих элементов ИЛИ всех из1у1еритепьйык канапов, а. в каждом измеритепьном канале выход генератора случайного потока импульсЬ соединен с входом первого счетчика, с парным входом первого элемента И и с i информационным входом первого эпемен- . та запрета выход которого соединен с суммирующш входом реверсивного счет чика, разрядные выходы которого соединены с входами второго элемент,а ИЛИ, а выход переполнения - с входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом первого эпемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого эпемента запрета и с вторым входом первогю эпемента И, выход которого подключен к входу второго счетчика, выход генератора импупьсов . соединен с входом запуска блока случайной временной задержки и с единичным входом триггера, нулевой вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а нулевой выход - с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу запуска генератора импульсов , ЕЫход блока случайной времен ной задержки подключен к входу третьего (Л счетчика, вычитающему входу реверси&ного счетчика и второго входу третьего эпемента ИЛИ, а в каждом k -м измери .тепьном канале (k 2,п ) выход второго элемента ИЛИ соединен с информационным входом второго эпемента запрета, выход которого соединен с вторым входом вто4 рого элемента И, о т п и ч а ю щ е е 00 4 с я тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей за счет воспро00 изведения режима дообспуживания заявок, 1 выход второго эпемента ИЛИ m -го измерительного канала

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (29) (И). (ц G 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3441 545/1 8-24. а выход переполнения - с входом блока (22) 21.05.82 сравнения, выход которого соединен с (46) 15.10. 83. Бюл, No 38:: вторым входом первого элемента ИЛИ, . (72) А. ЯеМатов, В. Н. Шпипев, А.Д.Комова выход которого соединен с управляющим и А.А. Агафонов входом первого элемента запрета и с (53) 681.32 (088.8) вторым входом первого элемента И, вы(56) 1. Авторское свидетельотво CCCP ход которого подключен к входу второго

Ne 590748, кл, 6 06 F 15/20, 1975, . счетчика, выход генератора импульсов

2. Авторское свидетельство CCCp . соединен с входом запуска блока спучайпо заявке % 3322202/18-24, ной временной задержки и с единичным кл. О 06 F 15/20, 1981 (прототип), входом триггера, нулевой вход которого (54) (57) 1 у ур0Й рВ ) дЛд М0д » соединен с выходом третьего элемента

ЛИрОВА(щ Cg МА (-<->ВО 0 ОБ, : ИЛИ, а нулевой выход - с первым входом ключен к входу запуска генератора имРатор случайного потока пульсов, груп- к чен к в одУ апУ " Ра Р ной задержки подключен к входу третьего теплых каналов, а в каждом канапе блок . сп щайной временной задержки, генератор счетчика, вь ита щ му ду р р счетчика, вычитающему входу реверсив спу сайного потока импульсов, реверсивный . ного счетчика И втоРого входУ третьего счетчик, блок сравнения, генератор ии-. элемента ИЛИ, а в каждом -м измериk пульсов, три счетчика, триггер, три эпе-,тельном канапе (k =2,п ) выход втоРого Я мента ИЛИ два элемента И элемент за- . элемента ИЛИ соединен с информационным прета, а в -м измерительном канале входом втоРого элемента запрета, выход

2 ) второй элемент запрета при которого соединен с вторым входом втобще о генерат потока импульсов соединен с входами за-. с я тем, что, с пепью расширения функЩ)эта Pa6o Tbl генеРаторов тхмнгхпУльсов и: пиональных возможностей эа счет воспРоблоков случайной временной задержки, с. изведениЯ Режима дообслУживаниЯ заЯвок, пепвымневходами первых апементов HllH . выход втоРого апементв ИЛИ N --го наИ о пеевыми входами тоетвих элементов: Мепитепьного ханапа (In=2;n -1) ооеди-, ИЛИ всех измерительных каналов, а в: — нен с первым входом (N-1)-го элемента каждом измерительном канале выход ге- : ИЛИ гРуппы, выход которого соединен с нератора случайного потока импульсов х, Управляющим входом блока случайной соединен с входом первого счетчика, с временной задержки и с управляющим вхо-. первым входом первого элемента M и с дом второго элемента запрета (ф+1)-ro информапионным входом первого эпемен измерительного канала и с вторым вхота запрета; выход которого соединен с .дом п-го элемента ИЛИ группы, выход суммирующим входом реверсивного счет-- второго элемента ИЛИ первого измеричика, разрядные выходы которого соеди- тельного канала соединен с управляющим иены с входами второго элемента ИЛИ,.: входом блока спу(айной временной задерж10484 ки и с.управпяюшим входом второго эпемента запрета второго измеритепьного канапа и с вторым входом первого эпемента ИЛИ rpymaû.

2. Устройство по п. 1, î r п и ч аю щ е е с я тем, что бпок спучайной временной задержки содержит датчик спу-. чайных кодов, группу эпементов НЕ, счет чик, два элемента ИЛИ, два эпемента И, ; триггер, генератор импупьсов, эпемент запрета, причем вход датчика случайных кодов явпяется входом запуска бпо ка, à его выходы соединены ñ входами первого эпемента ИЛИ и с входами соот ветствуюших эпементов НЕ группы, выходы которых подключены к входам первого элемента И и к разрядным входам счетчика, выход которого соединен с

80 первым входом второго эпемента ИЛИ и явпяется вы ходом бпока, выход первого эпемента ИЛИ подкпючен. к выходу первого эпемента И и к единичному входу триггера, нупевой вход которого соединен с выходом второго эпемента ИЛИ, а единичный выход - с первым входом второго эпемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, управпяющий ,вход которого подкпючен к второму входу .второго эпемента ИЛИ и явпяется входом запрета работы бпока, выход генератора импупьсов соединен с информационным входом эпемента GBIIpGTB, выход которого соединен с вторым входом второго эпемента И, а управляющий вход эпемента запрета явпяется управпяющим входом

6 пока.

Изобретение относится к вычиспитепы ной технике и может быть испопьзовано дпя статистического моде пирования rlp8оритетных систем массового обспуживания (CNO)» 5

Известно устройство дпя моделирования систем массового обспуживания, со держащее генераторы обспуженны х заявок, регистр управпяюшего спова, дешифратор, эпементы, ИЛИ, бпоки эпементов И (1),, 10

Это устройство позволяет модепиро вать СМО с ненадежным обспужнвающим прибором, но не может быть испопьзова. но дпя модепирования СМО с проиэвопь ным чиспом входных потоков заявок, абсолютным приоритетом (с дообспужива- нием нрерванных заявок), ограниченной очередью, опредепить характеристики систем.

Наибопее бпизким к изобретению является устройство дпя модепирования систем массового обспуживания, содержащее общий генератор .спучайного потока импупы сов, две группы по (Tl -2) эпементов 25

ИЛИ и ll измерительных канапов, а в каждом измеритепьном канапе генератор спучайного потока нмпуньсов, реверсивный счетчик, бпок сравнения, генератор импульсов, бпок спучайной временной эа держкн, три счетчика, триггер, три эпемента ИЛИ, два эпемента И и два эпемента запрета, а a q -м измеритепьном канапе(=2,tl ) третий эпемент И и третий эпемент запрета, а в х -м измери- . тепьном канале (k 1,ll -1 ) четвертый и пятый элементы запрета.Это устройство позвопяет модепнровать СМО с произвопьным числом входных потоков заявок,абсопютным приоритетом без дообспуживания прерванных заявок ненадежным обспуживаюшим. прибором, ограниченной очередью и ,опредепить характеристики систем (2) .

Недостаток устройства закпючается в

:, невозможности моделирования СМО с

:абсопютным приоритетом с дообспуживани-! ем прерванных заявок.

Бель изобретения - расширение функинонапьных воэможностей устройства эа . счет воспроизведения режима дообспужн.вання заявок.

Поставпенная депь достигается тем, что в устройстве, содержащем общий генератор случайного потока импупьсов, группу иэ (Н-2) эпементов ИЛИ, tf иэмеритепьных канапов, а в каждом канапе бпок спучайной врейенной задержки, генератор спучайного потока импульсов, реверснвный счетчик, бпок сравнения, генератор импульсов, три счетчика, трщ гер, три эпемента-ИЛИ, два эпемента И, эпемент запрета, а в 1 -м измеритепь ном канапе (j =2,- n ) второй эпемент запрета, причем выход общего генератора спучайного д импульсов соединен с входами запрета работы генераторов

I 3 1048480 имцупьсов и бпоков спучайной временной задержки, с первыми входами первых эпементов ИЛИ и с первыми вхоцами третьих! эпементов ИЛИ всех измеритепьных канапов, а в каждом измеритепьном канапе выход генератора спучайного потока импупьсов, соединен с входом первого счет» чика, с первым входом первого эпемента

И и с информационным входом первого эпемента запрета, выход которого соеди- 10 нен с суммирующим входом реверсивно-, го счетчика, разрядные вйхоцы которого соединены с входами второго эпемента

ИЛИ, а выход пврепопнения «с входом блока сравнения, выход которого соецинен Ig с вторым входом первого эпемента ИЛИ, выход которого соединен с управпяюшим входом первого эпемента запрета и с вторым входом первого эпемента И, вы ход которого подкпючен к входу второ- щ го счетчика, выход генератора -импупь» . сов соединен с входом запуска бпока спучайной временюй задержки и с единичным входом триггера, нупевой вход которого соединен с выходом третьего: р5 эпемента ИЛИ, а нулевой выход - с первым входом второго апемента И, выход которого подключен к входу запуска ге» нератора импупьсов, выход бпока спучай« ной временной задержки поцкпючен к входу третьего счетчика, вычитающему входу реверсивного счетчика и второму .. входу третьего апемента ИЛИ, а в каж дом 1< -м измеритепьном канале (k =2,ri ). выход второго апемента ИЛИ соединен с информационным входом второго эпе-. мента запрета, выход которого соединен- с вторым входом второго элемента И,выход второго алемента ИЛИ rrr-го измеритепьного канапа (m=.2, и -1) соеци 4О нен с первым входом (rn-1)-го эпемента WIN группы, выход которого соединен .. с управпяющим входом бпока спучайной временной задержки и с управляющим = . входом второго апемента запрета (.оп+1)--.4

- 45 го измерительного канапа и с вторым входом rn.-го эпемента ИЛИ группы, вы-, ход второго элемента ИЛИ первого измеритепьюго канапа соединен с управпяю1 щим входом бпока спучайной временюй 56 задержки и с управпяющим входом вто-: . рого элемента запрета второго измери- . тепьюго канапа и с вторым входом пер вого элемента ИЛИ группы.

Кроме того, бпок спучайной временной 55 задержки содержит датчик спучайных ко-. .дов, группу эпементов НЕ, счетчик, два апемента ИЛИ, два эпемента И, триггер,j генератор импупьсов, элемент запрета, причем вход датчика спучайных кодов является в ходом запуска блока, а его выходы соединены с входами первого эпемента ИЛИ и с входами соответствующих эпементов HE группы, выходы ко»торых поцкпючены к входам первого эпе- . мента И и к разрядным входам счетчика, выхоц которого соединен с первым вхо дом второго эпемента ИЛИ и явпяется выходом бпока, выход первого эпемента

ИЛИ подкпючен к выходу первого эпемен»та И и к единичному входу триггера1 ну левой вход которого соединен с выходом второго апемента ИЛИ, а единичный выход - с первым входом второго анемента

И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, управпяющий вход кото- . рого подкпючен к второму входу второго эпемента ИЛИ и явпяется входом запрета работы бпока, выхоц генератора импупь сов соединен с информационным входом э.пемента запрета, выход которого соединен с вторым входоМ второго элемента

И, а управпяюший вход эпемента запрета явпяется управпяющим входом бпока.

Рассмотрим устройство дпя моцепиро- . вания систем массового обспуживания на примере модепи СМО с тремя потока ми заявок на обспуживание.

На фиг. 1 приведена структурная схе ма устройства; на фиг. 2 - структурнаясхема бпока спучайной временной зацерж ки.

Устройство содержит генераторы 1 спучайного потока импупьсов, первые . счетчики 2, первые эпементы запрета 3, первые эпементы И 4, вторые счетчики

5, первые эпементы ИЛИ 6, реверсивные . счетчики 7, бпоки Bсравнения,,вторые апементы ИЛИ 9, вторые эпементы И 10, генераторы 1.1 импупьсов, бпоки 12 спи. чайной временной задержки, третьи апементы ИЛИ 13, триггеры 14, третьи счетчики 15, вторые эпементы запрета

16, апементы ИЛИ 17 группы, общий генератор 18 спучайюго потока импульсов.

Бпок 12 спучайной временной эадерж ки содержит вход 19 запуска бпока, датчик 20 спучайных кодов, группу эце» ментов НЕ 23., счетчик 22, первый эпе- мент ИЛИ 23, первый эпемент И 24, триггер 25, генератор 26 импупьсов, эпемент 27 запрета, второй апемент

И 28, второй эпемент ИЛИ 29, выход

30 бпока, вход 31 запрета работы блэка, управляющий вход 32 бпока.

1048480

Генераторы 1 спучайного потока импульсов имитируют входные потоки заявок на обспуживание раэпнчных приорите тов. Генераторы вырабатывают импупьсы со спучайным периодом повторения. 5

Счетчики 2 считают общее чиспо поступивших заявок разпичных приоритетов, попучивших отказ в обслуживании по причине занятости всех мест в очереди ипи закрытия очереди на время отказа обспу- 1О живающего прибора.

Реверсивные счетчики 7 и -бпоки 8 сравнения имитируют ограничейную очередь в СМО.

Генераторы 11 импупьсов.и блоки 1 2 спучайной временной задержки имитируют обслуживающий прибор со спучайным вре-. менем обспуживания.

Счетчики 15 считают чиспо обспуженных заявок разпичных. приоритетов. 20

Генератор 18 спучайного потока импупьсов имитирует отказы обспуживакяцего прибора. Генератор вырабатывает импупь сы со спучайным периодом повторения и случайной дпитепьности, имитирующей 25 время восстановпения обспуживающего прибора.

В исходном состоянии на реверсивных счетчиках 7 - О, триггеры 14 находятся в нупевом состоянии. Единичные . потенциалы с нупевых выходов триггеров

14 поддерживают апементы И 10 в открытом состоянии. Эпементы запрета 3 и 16 открыты, так как на их управпяющих входах присутствуют нупевые потен- 35 пиалы. В блоках 12 снучайной временной задержки триггеры 25 находятся в нупевом состоянии, а апементы 27„запрета открыты. Имнупьсы с выходов генераторов

26 импупьсов, пройдя через эпементы 4

27 запрета, не проходят через. эпементы

И 28, так как они удерживаются в закрытом состоянии нупевым потенпиапом с единичных:выходов триггеров 25. . Устройство работает спеду ощим об- 4 разом.. Рассмотрим работу измеритепьного канапа на.примере второго канала. Импупьсы от генератора 1 спучайного потока импупьсов, имитируя входной поток заявок5О на обспуживание, проходят через откры. тый элемент запрета 3 и поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика

7, который ведет подсчет поступивших импуньсов, имитируя занятие заявками Я мест. в очереди. Единичный потенциап с, выходов разрядов реверсивного счетчика

;7 через элемент ИЛИ 9, открытые апе

6 менты запрета 16 и И 10 запускает генератор 1 импупьсов, a через эпемент ИЛИ 17 закрывает.апемент запрета 16 третьего измерительного канала, запрещая тем самым обспуживание заявки из третьего потока в случае ее поступпения. Имйульс с выхода генератора 11 импупьсов второго измеритепьного канапа поступает на вход запуска бпока 12, спучайной временной задержки, который имитирует спучайное время обспуживания ,.заявки, и устанавпивает триггер 14 в единичное состояние, закрывая тем самым . эпемент И 10 и останавпивая работу генератора 11 импульсов.

: Бпок 12 спучайной временной задержки работает следующим образом. С приходом импульса от генератора 11 импупьсов на вход 19 запуска блока датчик 20 снучайных ходов генерирует код, который, преобразуясь с помощью эпементов НЕ 21 в обратный, записывается на счетчик 22. Сигнап с выхода эпемента ИЛИ 23 устанавливает триггер 25 в единичное состояние. Единичный потенпиап с единичного выхода триггера 25 откры» вает апемент И 28, .через который на счетный вход счетчика 22 через открытый апемент 27. запрета начинают поступать имнупьсы от генератора 26 импупьсов. При переполнении счетчика 22 на его выходе появпяется импупьс, который через эпемент ИЛИ 29 устанавпивает триггер 25 в нупевое состояние, закрывая тем самым апемент И 28. Этот же импупьс поступает на выход 30 бпока в качестве импульса, имитирующего обспуженную заявку. Время задержки импупьса бйоком 12 спучайной временной задержки опредепяется вепичиной спучайного кода, генерируемого датчиком 20, . и периодом повторения импупьсов с выхода генератора 26 импупьсов. В процессе работы удравпяемого бпока 12 спучайной временной задержки могут возникнуть спедующие экстремапьные ситуации: датчик 20 спучайных кодов генериру ет код во всех разрядах которого единицы; датчик 20 спучайных кодов генерирует код, во всех разрядах которого нупи.

В первом спучае работа бпока анапогична описанной. Время задержки при этом максимально. Во втором случае функпию апемента ИЛИ 23 выполняет элемент И 24. Время. задержки при этом та 3 и открывает эпементы И 4 во всех измерительных канапах, закрывая очередь дпя заявок всех потоков. Счетчики S начинают считать импульсы-заявки, поте рянные по при;инв закрытия очереди.

Кроме того, импупьс с выхода общего генератора 8 спучайного потока шкпупьпоступает также на вход 31 запрета ра боты . бпока 12 спучайной временной as держки, обнупяя в нем счетчик 22 и. устанавпивая через элемент ИЛИ 29 в:» нупевое состояние триггер 2S, имитируя тем самым потерю промежуточных рвэупь» татов обспуживания заявки. Сама заявка при этом остается в очереди у поспе восстановпения обспужюзающего прибора ее новое обспуживание начинается сначапае

Анапогичным образом работает устройство при модепировании систем массового обспуживания с произвопьным чиспом

Устройство позвопяет попучить. caegy ющие характеристики CMQ:

Р; - вероятность обспуживания заявки

j -го потока;

P „- вероятность отказа в обспуживаМ нии заявки < -го потока по причине занятости всех мест в оче реди ипи закрытия очереди на время отказа обо пуживающего. прибора;

"< - средняя дпина очереди зааваж ч ж потока.

Эти характеристики моаао попучить . по формупам 15 5 р .=,P,„= —,и;=»вЂ”

06 я . Откр

2 21

7 1 О48480 8 минимапьно и опредепяется временем . мент 27 запрета в бпоке 12 спучайной срабатывания эпементов бпока.: временной задержки второго измерительЗадержанный HEL случайное время им ного канапа и импупьсы с генератора пупьс с выхода блока 12 спучайной вре- 26 импульсов начинают вновь поступать менной задержки через элемент ИЛИ, 13:5 на счетный вход счетчика 22, имитируя усташвливает триггер 14 в нупевое тем самым воэобновпение заявки ss вто состояние,. имитируя окончание обспужи - рого потока с прерванного места, т.в;. вания заявки, и увепцчивает на единипу дообспуживание прерванной заявки. показание счет;ика 15 обспужвнных . Пусть во время обспуживания заявки заявок. Этот же импупьс поступает на 1О из второго потока происходит отказ обвычитающий вход реверсивного счетчика спуживающего прибора. Имитируя отказ

7, уменьшая его содержимое íà единипу - обслуживающего прибора, общий генераи имитируя тем самым освобождение .. тор 18 спучайного потока импупьсов вы-. .одного места в очереди, .. .рабатывает импульс, который на время

1 15 своей длительности запрещает работу

ИмитиРУЯ запопнение всех мест в оче- - генератора 11 импупьсов, а через впереди, блок 8 сравнения выдает сигнап, --:, менты ИЛИ 6 закрывает эпементы запре который через эпемент ИЛИ 6 закрывает . алемент запрета 3 и открывает апемент .

И 4. Счетчик 5 начинает считать аМпупьсы-заявки, потерянные по причине занятости всех мест в очереди.

Пусть ho время обспуживання заявки . Нз второго потока поступает эаявкаимпупьс от генер р 1 случайщж +, 25 сов чер з апеме ИЛИ 13 установит в тока импупьсов в первом измеритепьном. . Hyneaoe состояние триггер канапе. Этот импупьс, пройдя через от- иэмеритепьного канапа. Этот же импупьс крытый апемент запрета 3, поступает на суммирующий вход счетчика 7. В резупьтате на выходе эпемента ИЛИ 9 первого нзмеритепьного канапа появпяет- ся сигнап, который закрывает эпемент . запрета 16 второго измерительного кана+.: ла, а через апемент ИЛИ 17 - апемент запрета 16 третьего измерительного ка капа, имитируя бпокировку поступпения на обслуживающий прибор мпадших по приорнтету заявок второго и третьего потоков.. Кроме того, сигнап с выхода апемента ИЛИ 9 первого измерительного . канапа поступает на управпяющив входы : . 40.

32 бпоков 12 спучайной временной за-. потоков заявок на обсп ж н .держки второго и третьего измеритепьных канапов, закрывая в них элемент 27 за прета. Бспедствив атого прекращается поступпение импупьсов на счетный вход

45 счетчика 22 бпока 12 спучайной времен ной задержки второго измеритепьного ка . иапа, чем имитируется прерывание обспуживания заявки в этом канапе с со хранением промежуточных резупьтатов.

Вместе о этим сигнал с выхода эпемен:, тн ИЛИ 9 первого измерительного канам, через открытый элемент И 10 запускает генератор 11 импупьсов своего канапа, имитируя ноступпенив на обслуживакяций прибор заявки нз первого потока.

По окончании обо пуживания заявки из первого потока открывается эпе- .;

Я 1 0484 где "ti e %i 8

Использование в предлагаемом устройстве блока случайной временной задержки приведенной структуры и новых !О

80 10 связей выгодно отличает его от прототипа, так как щювопяет расширить функциональные воэможности. Устройство позволяет моделировать одноканальные

CMO с производительным числом входных потоков заявок, абсолютным приоритетом, дообспркиванием прерванных зая« вск, ненадежным обспуживакхцим прибором; случайным временем обслуживания, ограниченной очередью.

1048 480

Составитепь В. Фуканов

Редактор М. Бандура Техред IItf. Гергель Корректор М. Демчнк

Заказ 7934/55 Тираж 70О . Подписное

ВНИИПИ Государств4щюго комитета СССР по депяь изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиап ППП Патент ", г. Ужгород, уп. Проектная, 4